BĐT cần chứng minh a3+b3+c3+a15abc≥4(a+b+c)3 ⇔4(a3+b3+c3)+15abc≥a3+b3+c3+3(a2b+b2c+c2a+ab2+bc2+ca2)+6abc⇔3(a3+b3+c3)+9abc≥3(a2b+b2c+c2a+ab2+bc2+ca2) ⇔a3+b3+c3+9abc≥a2b+b2c+c2a+ab2+bc2+ca2 ⇔(a3−a2c−a2c+abc)+(b3−b2c−b2a+abc)+(c3−c2b−c2a+abc)≥0 ⇔a(a−b)(a−c)+b(b−a)(b−c)+c(c−a)(c−b)≥0 (*)
Không mất tính tổng quát, giả sử a≥b≥c>0, khi đó: a(a−b)(a−c)≥b(a−b)(b−c)⇒a(a−b)(a−c)+b(b−a)(b−c)≥0
Mặt khác c(c−a)(c−b)≥0
Suy ra (*) luôn đúng
Đẳng thức xảy ra ⇔a=b=c=1